專利名稱：一種基于嵌入式Linux的家庭下載服務(wù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及下載服務(wù)器，具體的說是一種基于嵌入式Linux 的家庭下載服務(wù)器。
背景技術(shù)：
目前家庭用戶多依賴于普通計算機從網(wǎng)絡(luò)下載，有功耗高、占用 系統(tǒng)資源大、穩(wěn)定性差、噪音大等缺點，并且普通計算機體積大，占 用較多家庭空間；目前市場上不存在用戶管理界面完善、支持多協(xié)議、 下載穩(wěn)定、有很強擴展性的專用嵌入式下載設(shè)備，最多是帶有簡單下 載功能的網(wǎng)絡(luò)存儲器(NAS)或者路由器，下載功能單一，基本是個 擺設(shè)，且支持的文件系統(tǒng)格式有限，適用范圍窄。實用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本實用新型的目的在于提供一種基 于嵌入式Linux的家庭下載服務(wù)器，體積小，能支持多協(xié)議，下載穩(wěn) 定，擴展性強，可以極低的能耗進行網(wǎng)絡(luò)下載及存儲管理，支持多協(xié) 議多任務(wù)并行下載，并可以提供家庭網(wǎng)絡(luò)代理服務(wù)。 為達到以上目的，本實用新型采取的技術(shù)方案是-一種基于嵌入式Lirmx的家庭下載服務(wù)器，包括硬件部分和軟件 部分，其特征在于所說的硬件部分包括設(shè)有電源接口和至少2個網(wǎng) 絡(luò)接口的硬件板，其中一個網(wǎng)絡(luò)接口通過網(wǎng)線及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連通互聯(lián)網(wǎng) 資源，另一個網(wǎng)絡(luò)接口通過網(wǎng)線及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連通PC客戶端，所說的 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是指交換機或路由器，所說的硬件板包括主控制器模塊、網(wǎng) 絡(luò)模塊以及存儲模塊。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，主控制器模塊包括嵌入式處理器、存 儲芯片、內(nèi)存單元和調(diào)試接口，存儲芯片、內(nèi)存單元和調(diào)試接口分別 通過數(shù)據(jù)線和嵌入式處理器連接；網(wǎng)絡(luò)模塊包括以太網(wǎng)控制芯片、交 換機芯片、無線網(wǎng)絡(luò)擴展插槽MiniPCI，以太網(wǎng)控制芯片、交換機芯 片、無線網(wǎng)絡(luò)擴展插槽MiniPCI分別通過數(shù)據(jù)線和嵌入式處理器連 接，以太網(wǎng)控制芯片通過數(shù)據(jù)線和WAN接口連接，交換機芯片通過數(shù) 據(jù)線和4個LAN接口連接，無線網(wǎng)絡(luò)擴展插槽MiniPCI通過數(shù)據(jù)線和 預(yù)留的天線接口連接；存儲模塊包括至少兩個SATA接口和一個由內(nèi) 置硬盤托架固定的內(nèi)置硬盤，兩個SATA接口分別通過數(shù)據(jù)線和嵌入 式處理器連接，內(nèi)置硬盤通過SATA數(shù)據(jù)線和SATA接口連接。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所說的嵌入式處理器的型號為 SL3512，所說的存儲芯片為16M的Nor Flash,型號為S29GL512N， 所說的內(nèi)存單元為64M的SDRAM，型號為E0REX，所說的調(diào)試接口為 20針標(biāo)準(zhǔn)JTAG調(diào)試接口 。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，存儲模塊還包括至少一個通過數(shù)據(jù)線 和嵌入式處理器連接的USB2. 0接口 。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，存儲模塊設(shè)有兩個分別通過數(shù)據(jù)線和 嵌入式處理器連接的USB2. 0接口 ，兩個USB接口 1個為USB Host接 口，另1個為USB Slave接口。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所說的WAN接口是10M/100M以太網(wǎng) 接口。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，存儲芯片內(nèi)固化有Linux操作系統(tǒng)的 Bootloader、 Linux系統(tǒng)內(nèi)核、只讀文件系統(tǒng)和板載軟件。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所說的板載軟件包括客戶端管理軟件 和服務(wù)器端軟件，客戶端管理軟件包括資源存儲管理客戶端、瀏覽器、 下載管理客戶端三個模塊；服務(wù)器端軟件包括以下模塊FTP服務(wù)器、 Samba服務(wù)器、下載軟件服務(wù)器端、CGI程序+HTML頁面、系統(tǒng)管理 進程、數(shù)據(jù)庫mysql、 Thttpd服務(wù)器、Shell、 C函數(shù)庫;Samba服務(wù) 器模塊和資源存儲管理客戶端模塊之間交換數(shù)據(jù)，CGI程序+HTML頁5面模塊和瀏覽器模塊之間交換數(shù)據(jù)，下載軟件服務(wù)器端模塊和下載管 理客戶端模塊之間交換數(shù)據(jù)。本實用新型的有益效果是該設(shè)備能以極低(小于5W)的能耗通過互聯(lián)網(wǎng)下載各種格式的文件，支持多種下載協(xié)議(eMule、 BT、 soulseek等多種P2P協(xié)議)和可擴展的下載軟件。解決了傳統(tǒng)方式 下依賴普通計算機下載而出現(xiàn)的功耗高、占用系統(tǒng)資源大、噪音污染、 空間浪費等問題。并且該設(shè)備可以和高清播放機有效的結(jié)合，打造家 庭高清影庫。同時，由于本設(shè)備采用嵌入式Linux作為其操作系統(tǒng)， 所以成本低廉，穩(wěn)定高效。


本實用新型有如下附圖圖l本實用新型的系統(tǒng)框架示意圖圖2本實用新型的硬件板結(jié)構(gòu)示意圖圖3本實用新型的軟件結(jié)構(gòu)示意圖具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。圖1為本實用新型所述的基于嵌入式Linux的家庭下載服務(wù)器的 系統(tǒng)框架示意圖，包括硬件部分和軟件部分，所說的硬件部分包括設(shè) 有電源接口和至少2個網(wǎng)絡(luò)接口的硬件板，其中一個網(wǎng)絡(luò)接口通過網(wǎng) 線及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連通互聯(lián)網(wǎng)資源，另一個網(wǎng)絡(luò)接口通過網(wǎng)線及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 連通PC客戶端，所說的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是指交換機或路由器，所說的硬件 板包括主控制器模塊、網(wǎng)絡(luò)模塊以及存儲模塊。本實用新型重點突出模塊化功能，包括硬件和軟件的模塊化。硬 件模塊化硬件外設(shè)可定制，板卡、硬盤可插拔，系統(tǒng)平臺以嵌入式 微處理器ARM9為核心最小系統(tǒng)，可根據(jù)需要擴展外部設(shè)備。軟件模塊化主要是Linux內(nèi)核可裁減、功能可裁減、提供給用戶的是封裝 好的模塊化的應(yīng)用程序。模塊層次結(jié)構(gòu)清晰，模塊組件功能獨立，因 此每個模塊都可獨立改動，從而使系統(tǒng)開發(fā)、維護和升級都非常方便。圖2為本實用新型的硬件板結(jié)構(gòu)示意圖，所說的硬件板包括主控 制器模塊、網(wǎng)絡(luò)模塊以及存儲模塊，主控制器模塊包括嵌入式處理器、 存儲芯片、內(nèi)存單元和調(diào)試接口，存儲芯片、內(nèi)存單元和調(diào)試接口分 別通過數(shù)據(jù)線和嵌入式處理器連接，所說的嵌入式處理器的型號為 SL3512，所說的存儲芯片為16M的Nor Flash,型號為S29GL512N， 所說的內(nèi)存單元為64M的SDRAM，型號為E0REX，所說的調(diào)試接口為 20針標(biāo)準(zhǔn)JTAG調(diào)試接口 ，用于燒寫FLASH和調(diào)試程序。SL3512嵌入 式處理器是Storm Semi conductor公司產(chǎn)品，在本實用新型中負責(zé)下 載服務(wù)器的整體調(diào)度，是整個系統(tǒng)的核心，SL3512可通過控制總線、 地址總線和數(shù)據(jù)總線參與外圍設(shè)備的控制。SL3512嵌入式處理器是 一款基于ARM920T核心的32位微控制器，它的優(yōu)勢主要是用作基于 互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用系統(tǒng)，可滿足Network Attached Storage (NAS)，家 庭網(wǎng)關(guān)等多種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。存儲芯片用于存儲(固化)Linux操作系統(tǒng) 的Bootloader、 Linux系統(tǒng)內(nèi)核、只讀文件系統(tǒng)和板載軟件；內(nèi)存單 元是供操作系統(tǒng)運行時直接與嵌入式處理器交換數(shù)據(jù)使用。網(wǎng)絡(luò)模塊包括以太網(wǎng)控制芯片、交換機芯片、無線網(wǎng)絡(luò)擴展插槽 MiniPCI,以太網(wǎng)控制芯片、交換機芯片、無線網(wǎng)絡(luò)擴展插槽MiniPCI分別通過數(shù)據(jù)線和嵌入式處理器連接，以太網(wǎng)控制芯片通過數(shù)據(jù)線和 WAN接口連接，交換機芯片通過數(shù)據(jù)線和4個LAN接口連接，無線網(wǎng) 絡(luò)擴展插槽MiniPCI通過數(shù)據(jù)線和預(yù)留的天線接口連接，可以非常方 便地將下載服務(wù)器擴展為無線網(wǎng)絡(luò)。存儲模塊包括至少兩個SATA接口和一個由內(nèi)置硬盤托架固定的 內(nèi)置硬盤，兩個SATA接口分別通過數(shù)據(jù)線和嵌入式處理器連接，內(nèi) 置硬盤通過SATA數(shù)據(jù)線和SATA接口連接，存儲模塊還可以包括至少 一個通過數(shù)據(jù)線和嵌入式處理器連接的USB2.0接口。本實用新型的 存儲模塊可以同時掛接2塊SATA硬盤以便構(gòu)建磁盤冗余系統(tǒng)，通過USB2.0接口還可以支持具有USB接口的移動存儲設(shè)備接入，所說的 USB接口可以為1個USB Host接口和l個USB Slave接口。所說的WAN接口是10M/100M以太網(wǎng)接口， WAN接口連接到以太 網(wǎng)控制芯片，用于通過網(wǎng)線及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連通互聯(lián)網(wǎng)資源；4個LAN接 口可以獨立設(shè)置，也可以選用一個4 口交換機網(wǎng)絡(luò)接口， LAN口連接 到交換機芯片，用于通過網(wǎng)線及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連通PC客戶端，g口構(gòu)建 局域網(wǎng)。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，存儲芯片內(nèi)固化有Linux操作系統(tǒng)的 Bootloader、 Linux系統(tǒng)內(nèi)核、只讀文件系統(tǒng)和板載軟件。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，圖3為本實用新型的軟件結(jié)構(gòu)圖，所 說的板載軟件包括客戶端管理軟件和服務(wù)器端軟件，客戶端管理軟件 包括資源存儲管理客戶端、瀏覽器、下載管理客戶端三個模塊；服務(wù) 器端軟件包括以下模塊FTP服務(wù)器、Samba服務(wù)器、下載軟件服務(wù) 器端、CGI程序+HTML頁面、系統(tǒng)管理進程、數(shù)據(jù)庫mysql、 Thttpd 服務(wù)器、Shell、 C函數(shù)庫；Samba服務(wù)器模塊和資源存儲管理客戶端 模塊之間交換數(shù)據(jù)，CGI程序+HTML頁面模塊和瀏覽器模塊之間交換 數(shù)據(jù)，下載軟件服務(wù)器端模塊和下載管理客戶端模塊之間交換數(shù)據(jù)。 不同層次的軟件模塊組成了整個系統(tǒng)的軟件架構(gòu)，該設(shè)備的軟件體系 結(jié)構(gòu)包括嵌入式Linux操作系統(tǒng)內(nèi)核模塊層、應(yīng)用組件模塊層、應(yīng)用 數(shù)據(jù)庫層、服務(wù)器組件模塊層、PC客戶端應(yīng)用程序五個不同層次、 相互關(guān)聯(lián)的模塊。在這五個層次中包含了多個系統(tǒng)和應(yīng)用軟件，其中 CGI程序、html頁面、以及PC客戶端的應(yīng)用程序可以根據(jù)需要自己 編寫，其余的包括Linux內(nèi)核、Thttpd服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫mysql、 Samba 服務(wù)器和下載工具等均可采用開源軟件，根據(jù)實際需要，將開源軟件 的功能裁剪和編譯后即可集成到本實用新型之中。操作系統(tǒng)之所以采 用Linux，是因為Linux作為一種優(yōu)秀的操作系統(tǒng)，近幾年在嵌入式 領(lǐng)域異軍突起，成了最有潛力的嵌入式操作系統(tǒng)。突出的一個優(yōu)點就 是免版稅和開放源碼，另外它可應(yīng)用于多種硬件平臺，具有良好的移 植性、高的可靠性、優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)功能、完備的文件系統(tǒng)以及豐富的API，為嵌入式網(wǎng)關(guān)提供了強大的軟件支持。第一層嵌入式Linux操作系統(tǒng)內(nèi)核模塊層，由板級支持包、進程 調(diào)度系統(tǒng)、文件系統(tǒng)、存儲系統(tǒng)、設(shè)備系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)組成。采用開 放源碼的嵌入式Linux操作系統(tǒng)，根據(jù)硬件系統(tǒng)平臺修改其板級支持 包中的相關(guān)驅(qū)動程序，配置和編譯成小型嵌入式Linux操作系統(tǒng)內(nèi) 核，位于硬件系統(tǒng)平臺上Flash存儲器的Lirmx內(nèi)核存儲區(qū)中；第二層操作系統(tǒng)和應(yīng)用組件模塊層，由Shell、 C函數(shù)庫等組成。 該層部署在根文件系統(tǒng)的目錄下；第三層為系統(tǒng)管理進程和數(shù)據(jù)庫層。系統(tǒng)管理進程從數(shù)據(jù)庫中獲 取配置信息，然后調(diào)用相應(yīng)的程序?qū)崿F(xiàn)對系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)的配置。數(shù)據(jù)庫 是由系統(tǒng)參數(shù)庫、默認參數(shù)庫和日志數(shù)據(jù)庫組成，作為應(yīng)用程序配置 的專用數(shù)據(jù)庫，在硬件系統(tǒng)平臺硬盤存儲器中專門開辟一個數(shù)據(jù)存儲 區(qū)作為其存儲空間；第四層為應(yīng)用程序模塊層，位于硬件系統(tǒng)上的服務(wù)器端軟件，包括1、 板載Samba服務(wù)器，為PC客戶端提供共享磁盤；2、 服務(wù)器端下載軟件，PC端通過下載管理客戶端軟件實現(xiàn)對下 載軟件的管理；3、 Web管理服務(wù)器端軟件，由Thttpd服務(wù)器、CGI程序、html 頁面組成的服務(wù)器系統(tǒng)。Thttpd是一款嵌入式WEB服務(wù)器，其配置 是以文件的形式提供，它支持CGI程序，并且源代碼開放、性能高。 CGI程序在Linux操作系統(tǒng)上的服務(wù)器上運行，它被用來解釋處理瀏 覽器端的輸入信息，并在服務(wù)器產(chǎn)生相應(yīng)的處理，或?qū)⑾鄳?yīng)的信息反 饋給瀏覽器。這樣就實現(xiàn)了硬件與用戶的交互。第五層為PC客戶端應(yīng)用程序，它們位于普通的PC客戶端上，通 過TCP/IP協(xié)議與硬件進行通信，實現(xiàn)系統(tǒng)的設(shè)置和管理。功能包括-PC客戶端配置、網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器設(shè)置、下載管理、存儲管理。其中網(wǎng) 絡(luò)和服務(wù)器設(shè)置功能采用B/S架構(gòu)，其余部分采用C/S架構(gòu)。詳細描述如下1、 網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器設(shè)置。與系統(tǒng)構(gòu)成B/S架構(gòu)，具有可視化的操 作界面，采用WEB方式，用戶只要有一臺安裝瀏覽器的計算機即可隨 時隨地訪問。其功能包括網(wǎng)絡(luò)管理、服務(wù)器管理、存儲器管理和日 志管理等功能。2、 數(shù)字資源存儲管理。與系統(tǒng)構(gòu)成C/S架構(gòu)。通過在PC端安裝 配套開發(fā)的資源存儲管理軟件，與板載Samba服務(wù)器進行通信，實現(xiàn) 對硬件服務(wù)器共享磁盤的文件管理。本資源存儲管理軟件為綠色安 裝，它提供兩種導(dǎo)航界面，操作簡單易用，可以非常方便地實現(xiàn)對下 載資源的管理和使用。3、 下載管理。與系統(tǒng)構(gòu)成C/S架構(gòu)，通過下載客戶端管理程序， 實現(xiàn)在PC客戶端對BT,電驢等多種協(xié)議的下載管理。4、 客戶端參數(shù)配置。包括當(dāng)前Server端的IP地址、默認使用 瀏覽器、界面設(shè)置等。上述幾部分均為單獨的軟件模塊，最后通過軟件統(tǒng)一管理框架， 將分散的軟件集中管理起來。框架的GUI界面簡潔大方、時尚感強、 支持透明度調(diào)整和動畫效果。
權(quán)利要求1.一種基于嵌入式Linux的家庭下載服務(wù)器，包括硬件部分和軟件部分，其特征在于所說的硬件部分包括設(shè)有電源接口和至少2個網(wǎng)絡(luò)接口的硬件板，其中一個網(wǎng)絡(luò)接口通過網(wǎng)線及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連通互聯(lián)網(wǎng)資源，另一個網(wǎng)絡(luò)接口通過網(wǎng)線及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連通PC客戶端，所說的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是指交換機或路由器，所說的硬件板包括主控制器模塊、網(wǎng)絡(luò)模塊以及存儲模塊。
2. 如權(quán)利要求1所述的基于嵌入式Linux的家庭下載服務(wù)器， 其特征在于主控制器模塊包括嵌入式處理器、存儲芯片、內(nèi)存單元 和調(diào)試接口，存儲芯片、內(nèi)存單元和調(diào)試接口分別通過數(shù)據(jù)線和嵌入 式處理器連接；網(wǎng)絡(luò)模塊包括以太網(wǎng)控制芯片、交換機芯片、無線網(wǎng) 絡(luò)擴展插槽MiniPCI，以太網(wǎng)控制芯片、交換機芯片、無線網(wǎng)絡(luò)擴展 插槽MiniPCI分別通過數(shù)據(jù)線和嵌入式處理器連接，以太網(wǎng)控制芯片 通過數(shù)據(jù)線和WAN接口連接，交換機芯片通過數(shù)據(jù)線和4個LAN接口 連接，無線網(wǎng)絡(luò)擴展插槽MiniPCI通過數(shù)據(jù)線和預(yù)留的天線接口連 接；存儲模塊包括至少兩個SATA接口和一個由內(nèi)置硬盤托架固定的 內(nèi)置硬盤，兩個SATA接口分別通過數(shù)據(jù)線和嵌入式處理器連接，內(nèi) 置硬盤通過SATA數(shù)據(jù)線和SATA接口連接。
3. 如權(quán)利要求2所述的基于嵌入式Linux的家庭下載服務(wù)器， 其特征在于所說的嵌入式處理器的型號為SL3512，所說的存儲芯 片為16M的Nor Flash,型號為S29GL512N，所說的內(nèi)存單元為64M 的SDRAM,型號為E0REX，所說的調(diào)試接口為20針標(biāo)準(zhǔn)JTAG調(diào)試接 Pl。
4. 如權(quán)利要求2或3所述的基于嵌入式Linux的家庭下載服務(wù) 器，其特征在于存儲模塊還包括至少一個通過數(shù)據(jù)線和嵌入式處理 器連接的USB2.0接口。
5. 如權(quán)利要求4所述的基于嵌入式Linux的家庭下載服務(wù)器， 其特征在于存儲模塊設(shè)有兩個分別通過數(shù)據(jù)線和嵌入式處理器連接的USB2.0接口，兩個USB接口 1個為USB Host接口，另1個為USB Slave接口。
6. 如權(quán)利要求2或3所述的基于嵌入式Linux的家庭下載服務(wù) 器，其特征在于所說的WAN接口是10M/100M以太網(wǎng)接口。
7. 如權(quán)利要求4所述的基于嵌入式Linux的家庭下載服務(wù)器， 其特征在于所說的WAN接口是10M/100M以太網(wǎng)接口。
8. 如權(quán)利要求5所述的基于嵌入式Limix的家庭下載服務(wù)器， 其特征在于所說的WAN接口是10M/100M以太網(wǎng)接口。
專利摘要一種基于嵌入式Linux的家庭下載服務(wù)器，涉及下載服務(wù)器，包括硬件部分和軟件部分，其特征在于所說的硬件部分包括設(shè)有電源接口和至少2個網(wǎng)絡(luò)接口的硬件板，其中一個網(wǎng)絡(luò)接口通過網(wǎng)線及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連通互聯(lián)網(wǎng)資源，另一個網(wǎng)絡(luò)接口通過網(wǎng)線及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連通PC客戶端，所說的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是指交換機或路由器，所說的硬件板包括主控制器模塊、網(wǎng)絡(luò)模塊以及存儲模塊。本實用新型所述的基于嵌入式Linux的家庭下載服務(wù)器，體積小，能支持多協(xié)議，下載穩(wěn)定，擴展性強，可以極低的能耗進行網(wǎng)絡(luò)下載及存儲管理，支持多協(xié)議多任務(wù)并行下載，并可以提供家庭網(wǎng)絡(luò)代理服務(wù)。
文檔編號H04L12/56GK201332402SQ20082013603
公開日2009年10月21日 申請日期2008年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月26日
發(fā)明者丁英姿, 丁香乾, 劉海龍, 陸 孔, 徐春紅, 柳圣杰, 王曉東, 王魯升, 鄭海勇, 陳和平 申請人:中國海洋大學(xué)